淺析提升水平井固井質(zhì)量工藝技術(shù)

張明明(大慶鉆探鉆技一公司，黑龍江 大慶 163000)

在水平井固井過程中，工作人員時常遇到的問題就是水泥漿失水、析水以及套管居中和清除巖屑床等幾個方面的問題，這些問題也就成為了影響水平井固井質(zhì)量的重要因素，如果需要進(jìn)一步的提高水平井固井的質(zhì)量，更好的解決這些問題將是一條重要發(fā)展途徑。以下本文就對水平井固井的相關(guān)工藝技術(shù)和問題進(jìn)行研究，以期為相關(guān)人士提供一點(diǎn)借鑒。

1 水平井固井工藝技術(shù)相關(guān)分析

1.1 套管居中

在水平井段，因為重力的原因，套管總是趨向緊貼井眼下側(cè)，從而導(dǎo)致出現(xiàn)窄環(huán)空，進(jìn)而使注替水泥漿過程中井眼下側(cè)鉆井液和泥餅的頂替效率下降，容易出現(xiàn)竄槽的現(xiàn)象，導(dǎo)致固井的質(zhì)量下降。另外彈性扶正器會因為套管重力原因產(chǎn)生收縮變形，使套管居中的效果不佳，所以進(jìn)一步的增強(qiáng)扶正片倔強(qiáng)系數(shù)對于增強(qiáng)其支撐力有積極的影響，從而可減少產(chǎn)生的收縮變形，同時利用好剛性扶正器，這時可以為套管提供良好的支撐能力，那么有利于套管居中，但是值得注意的是利用剛性扶正器同樣會帶來弊端，即當(dāng)套管下入時由于剛性扶正器的存在而導(dǎo)致摩擦力增強(qiáng)，這為套管的下入帶來了新的問題，為了良好的解決這一問題，可以采用剛性和彈性交錯的方式，這樣既可以解決套管居中的問題，也可以解決因摩擦帶來的負(fù)面影響，有利于整個水平井固井的施工[1]。

1.2 水泥漿失水和析水性能分析

眾所周知，水泥漿析水對于整個水平井固井施工來說其危害尤其大，所以在施工要求中明確的指出在水平井固井中不允許存在著水泥漿析水情況，這就要求了水泥漿在選配時要尤其重視，需要水泥漿具有施工的常規(guī)性能外，還同時需要其能夠具有零析水的特性。此外，對于水泥漿的選配，同時也需要控制住水泥漿的失水性能，通過以往的研究來看，作者也對目前市面上的失水劑品種和使用的量方面進(jìn)行了分析，認(rèn)為在水泥漿選配中的失水盡量應(yīng)該不超過50mL。當(dāng)然，由于各井深度、井溫梯度等都有所差異，除了上述提到的幾項性能外，還要求水泥漿根據(jù)不同的情況具有其它常規(guī)的性能，以滿足不同水平井固井的作業(yè)要求[2]。

1.3 巖屑床的清除分析

在水平井鉆井的過程中，巖屑床是必然存在的一種現(xiàn)象，鉆屑將會沉積在井眼下側(cè)并不斷的積累成為厚度較厚的假泥餅，從而形成巖屑床，如果在施工作業(yè)中不將其清除干凈，那么在封固后，這些巖屑床就會成為油、氣、水竄的通道，這對水平井分層開采來說是一個重大的安全隱患，嚴(yán)重時還會直接導(dǎo)致整個水平井報廢，所以對于巖屑床的清除是必然的措施，這對提高固井質(zhì)量，降低開采風(fēng)險都有積極的作用。例如某油田就結(jié)合了當(dāng)?shù)氐牡貙犹攸c(diǎn)和現(xiàn)有的技術(shù)，在水平井段和大斜度井段，每鉆井50-60m就短起下一次，利用鉆具上下來回運(yùn)動來破壞巖屑床，并進(jìn)行大排量的洗井作業(yè)，最大化的將巖屑排除，這不僅僅提高了鉆井液動塑比，還因為鉆具的上下往復(fù)使井壁更加光滑，這對套管的下入創(chuàng)造了極為良好的條件[3]。

2 某油田提高水平井固井質(zhì)量的技術(shù)方案分析

2.1 工程概況

某油田自行設(shè)計的水平井屬于中半徑水平井，目前已完成了鉆井深度為2415.00m，最大井斜為94.27，A點(diǎn)垂深為215.32m，水平位移距離為395.01m，水平段的長度為142.69m。該井在扶正器的設(shè)計上選擇了剛性扶正器φ212mm×φ 139.7mm，數(shù)量為20個，彈性扶正器φ216mm×φ139.7mm，數(shù)量35個，施工的方式是在造斜點(diǎn)以上的150m每兩根套管就安裝一個雙弓彈性扶正器，在水平段則采用的剛性和柔性扶正器交替安裝。

2.2 巖屑床的清除

該油田在套管下入時明確的要求了必須通井，并且在水平井段、阻卡井段和大斜度采用了沖洗等方案，該方案的實(shí)施保證了水平段、造斜段以及A點(diǎn)處的通暢，當(dāng)通井到最底部時，利用震動篩循環(huán)的進(jìn)行震動，當(dāng)震動篩上沒有巖屑時則表明井底部的沉砂被大致的清除完畢。

2.3 水泥漿析水和失水控制

為了確保水泥漿在選配方面符合施工作業(yè)的要求，在施工前對水泥漿的析水和失水進(jìn)行了控制，具體通過實(shí)驗來觀察水泥漿是否滿足要求，實(shí)驗的水泥品種是加華D級，溫度92℃，壓力45MPa，水樣為施工場地的工用鹽水，水灰比是46%，失水量為38mL，實(shí)驗結(jié)果顯示水泥漿析水量是0mL，符合要求[4]。

3 結(jié)語

本文主要分析了在水平井固井作業(yè)中遇到的常見問題，對這些問題的進(jìn)行了較為仔細(xì)的分析，并根據(jù)一個實(shí)例對水平井固井作業(yè)中怎樣解決這些問題進(jìn)行了討論，通過實(shí)例中運(yùn)用到的工藝技術(shù)能夠有效的提高水平井固井的質(zhì)量，希望能夠為相關(guān)人士提供一點(diǎn)借鑒和幫助。

[1]李憲鵬.提高水平井固井質(zhì)量設(shè)想[J].內(nèi)蒙古石油化工,2013,(24):63-64.

[2]顏井軍.提高水平井固井質(zhì)量技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,(9):54-54.

[3]張汝權(quán).提高水平井固井質(zhì)量的技術(shù)探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013,(8):139-139.

[4]商勇,李坤,史鴻祥.低密度水泥漿固井技術(shù)研究與應(yīng)用[J].鉆井液與完井液,2014,04:36-38+75.